SYLLABUS fiches pédagogiques

Ecole Nationale
Supérieure de Chimie, de
Biologie et de Physique
16, avenue Pey-Berland
33607 PESSAC CEDEX
SYLLABUS fiches pédagogiques
2013/2014
Département Biologie-Alimentation
Thématique Chimie Physique et Analytique

Ce document rassemble l’ensemble des fiches pédagogiques. Chacune d’elles détaille pour chaque enseignement :
• Les objectifs pédagogiques,
• Le contenu,
• Les prérequis,
• Les références conseillées,
• La nature de l’évaluation.
Elles sont regroupées par semestre.

Objectifs
Etre en mesure de calculer le pH d’une solution : Calculer le pH dans un milieu acido-basique pur ou comportant un
mélange d’espèces et l’appliquer aux titrages acide-base.
Définir les réactions d’oxydoréduction et les potentiels électrochimiques : Identifier une réaction redox, savoir
équilibrer la réaction.
Appliquer les équilibres redox à la conception d’électrodes, de piles et au dosage d’une espèce redox : Relier les
constantes thermodynamiques au potentiel redox.
Décrire le fonctionnement des électrodes classiques et celui d’une pile électrochimique.
Décrire les dosages redox et en déduire la concentration d’une espèce rédox.
Evaluation
S1: E
S2: EX (30 min)
Contenu
1. Equilibres acido-basiques
a. Calculs de pH
b. Titrages acido-basiques
2. Oxydo-réduction
a. Equilibres redox
b. Potentiel et électrodes
c. Piles électrochimiques
d. Titrages redox
Pré-requis
Eléments de chimie (Niveau baccalauréat).
Références Conseillées
Réaction chimique. Théorie et applications. René Prunet, Edition : Bordas, 1994.
L’oxydoréduction : concepts et expériences. J. Sarrazin, M. Verdaguer. Edition : Ellipses, 2009.
Département : Biologie-Alimentation
Thématique : Chimie Physique & Analytique
Année : 1 Semestre : 5 Unité d’enseignement : Chimie Crédits UE : 8 ECTS
Code : PB5CHSOL Composante : Chimie des solutions Nb d’heures
: 10 h 40
Coef. : 10.9
Nature : Cours intégré Nom des intervenants: Chrystel Faure Courriel : cf[email protected]

Département : Biologie-Alimentation
Thématique : Chimie Physique & Analytique
Année : 1 Semestre : 5 Unité d’enseignement : Chimie Crédits UE : 8 ECTS
Code : PB5THCIN Composante : Thermodynamique et cinétique chimique Nb d’heures : 17 h 20 Coef. : 17.7
Nature : Cours intégré à
distance (pour partie)
Nom des intervenants : Fernando Leal Calderon Courriel : [e-mail]
Objectifs
A l’issue du cours, l’élève sera capable de :
- décrire les variables thermodynamiques qui caractérisent un système
- décrire le diagramme des phases d’un corps pur
- établir le bilan thermique d’une réaction ou d’un changement d’état
- calculer la vitesse d’une réaction ou d’une transformation
- prévoir la composition d’un mélange réactionnel ayant atteint l’état d’équilibre
Evaluation
S1 : ET(1h30)
Contenu
THERMODYNAMIQUE
• La réaction chimique : Notions de stœchiométrie
• Objectifs, vocabulaire et définitions
• Fonctions et variables d’état
• Le gaz parfait
• Travail, énergie et chaleur, le premier principe
• Energie interne, enthalpie, capacités calorifiques
• Transformations à volume et température constants
• Transformations à pression et température constantes
• Thermochimie, l'état standard, variations d'enthalpies standard
• L’état standard. Enthalpies standard de formation. Loi de Hess
• Variation de l’enthalpie d’une réaction avec la température. Loi de Kirchoff
• Processus spontanés, entropie, second et troisième principes de la thermodynamique
• Energies de Helmoltz et de Gibbs
• Transformations physiques des corps purs
• Diagramme de phases (Pression, température)
• Equation de Clapeyron
• Les mélanges simples
• Grandeurs molaires partielles
• Potentiels chimiques, Activités
• Loi de Raoult
• Solubilité
• L’équilibre chimique
• Constante d’équilibre
• Variation de la constante d’équilibre avec la température (Loi de Van’t Hoff)
• Loi de Le Châtelier
CINETIQUE CHIMIQUE
• Vitesse de réaction (définitions)
• Constantes de vitesse : loi d’Arrhenius, modèle du complexe activé
• Réactions du premier et du second ordre
• Réactions élémentaires et approximation de l’état quasi-stationnaire
Pré-requis
- Eléments de chimie (Niveau baccalauréat) : les quantités de matière, la liaison chimique
- Eléments de physique (Niveau baccalauréat) : les états de la matière, le travail d’une force
- Eléments de mathématiques : fonctions de plusieurs variables et dérivées partielles, équations différentielles du
premier ordre
Références Conseillées
« Chimie-Physique (2nde Edition) » P. Atkins, J. De Paula, De Boeck Editeur, Bruxelles, 2004. ISBN : 2-8041-4539-5

Département : Biologie-Alimentation
Thématique : Chimie Physique & Analytique
Année : 1 Semestre : 5 Unité d’enseignement : Chimie Crédits UE : 8 ECTS
Code : PB5TPTCS
Composante : TP Thermodynamique et chimie des
solutions
Nb d’heures : 8 h Coef. : 25.0
Nature : TP Nom des intervenants : Fernando Leal Calderon, Dodzi
Zigah Courriel : [e-mail], [e-mail]
Objectifs
A l’issue du cours, l’élève sera capable de :
- décrire le principe de fonctionnement de l’analyse enthalpique différentielle.
- mesurer la température et l’enthalpie de changement d’état d’un corps pur ou d’un mélange
- doser la teneur en acide d’une matrice agroalimentaire complexe
Evaluation
S1 : 2 CR x 1/2
S2 : rep(S1)
Contenu
TP1. Mesure de l’enthalpie de changement d’état par Analyse Enthalpique Différentielle
Détermination des températures et des enthalpies de changement d’état d’un corps pur et d’un mélange complexe
• Mesure de l’enthalpie de fusion cas du corps pur : l’eau
• cas d’un mélange complexe : étude le la cristallisation du beurre de cacao. Détermination du
taux de solide.
TP 2 : pH-métrie et conductimétrie
Le but de cette manipulation est de mesurer la teneur en acide acétique dans une bouteille de vinaigre commercial par
deux méthodes : la pH-métrie et la conductimétrie
• Dosage de l'acide acétique du vinaigre par de la soude
• Étude de la courbe de dosage pH=f(Vbase)
• Détermination du pKa du couple acide acétique / ion éthanoate
• Utilisation d'un conductimètre et mesure de la constante de cellule.
• Dosage conductimétrique d'un acide fort (acide chlorhydrique) et d'un acide faible (acide acétique contenu dans
du vinaigre).
• Vérification du pourcentage d'acide acétique porté sur la bouteille de vinaigre par pH-métrie et conductimétrie.
Comparaison des deux méthodes.
Pré-requis
- Cours Thermodynamique et Cinétique Chimique (S5)
- Cours Chimie des Solutions (S5)
Références Conseillées
« Chimie-Physique (2nde Edition) », Auteurs : P. Atkins, J. De Paula, De Boeck Editeur, Bruxelles, 2004. ISBN : 2-
8041-4539-5